JP3165200B2 - 情報記録媒体 - Google Patents

情報記録媒体

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JP3165200B2 JP30180391A JP30180391A JP3165200B2 JP 3165200 B2 JP3165200 B2 JP 3165200B2 JP 30180391 A JP30180391 A JP 30180391A JP 30180391 A JP30180391 A JP 30180391A JP 3165200 B2 JP3165200 B2 JP 3165200B2
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博子 岩崎
由紀雄 井手
眞人 針谷
喜之 影山
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  • Thermal Transfer Or Thermal Recording In General (AREA)
  • Optical Record Carriers And Manufacture Thereof (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は情報記録媒体、特に相変
化型情報記録媒体であって、光ビームを照射することに
より記録層材料に相変化を生じさせ、情報の記録、再生
を行い、かつ書換えが可能である情報記録媒体に関する
ものであり、光メモリー関連機器に応用される。
【0002】
【従来の技術】電磁波、特にレーザービームの照射によ
る情報の記録、再生及び消去可能な光メモリー媒体の一
つとして、結晶−非晶質相間あるいは結晶−結晶相間の
転移を利用する、いわゆる相変化型記録媒体がよく知ら
れている。特に光磁気メモリーでは困難な単一ビームに
よるオーバーライトが可能であり、ドライブ側の光学系
もより単純であることなどから最近その研究開発が活発
になっている。その代表的な材料例として、USP 3,530,
441 に開示されているようにGe−Te、Ge−Te−Sn、Ge−
Te−S、Ge−Se−S、Ge−Se−Sb、Ge−As−Se、In−Te、
Se−Te、Se−Asなどのいわゆるカルコゲン系合金材料が
あげられる。又、安定性、高速結晶化などの向上を目的
に、Ge−Te系にAu(特開昭61−219692)、Sn及びAu(特
開昭61−270190)、Pd(特開昭62−19490)等を添加した
材料の提案や、記録/消去の繰返し性能向上を目的にGe
−Te−Se−Sbの組成比を特定した材料(特開昭62−7343
8)の提案などもなされている。しかしながら、そのいず
れもが相変化型書換え可能光メモリー媒体として要求さ
れる諸特性のすべてを満足しうるものとはいえない。特
に記録感度、消去感度の向上、オーバーライト時の消し
のこりによる消去比低下の防止、並びに記録部、未記録
部の長寿命化が解決すべき最重要課題となっている。
【0003】又、特開昭63−251290では結晶状態が実質
的に三元以上の多元化合物単相からなる記録層を具備し
た光記録媒体が提案されている。ここで実質的に三元以
上の多元化合物単相とは三元以上の化学量論組成をもっ
た化合物(例えばIn3SbTe2)を記録層中に90原子%以上
含むものとされている。このような記録層を用いること
により、記録、消去特性の向上が図れるとしている。し
かしながら、消去比が低い、記録、消去に要するレ−ザ
−パワ−がいまだ十分に低減されてはいない等の欠点を
有している。これらの事情から消去比が高く、高感度の
記録、消去に適する記録材料の開発が望まれていた。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】本発明は、上記従来技
術に比較して消去比が高く、高速記録消去時においても
低パワ−で記録−消去の繰り返しが可能な情報記録媒体
を提供するものである。
【0005】
【課題を解決するための手段】そこで本発明者等は改善
に鋭意研究を重ねた結果、前述目的に合致する記録材料
を見出した。即ち、本発明は基板上に設けられた記録層
中に、主成分として下記一般式で表される物質を含有す
ることを特徴とするものである。
【0006】AgαInβSγSbδ (ただし、at%で 2≦α≦18 3≦β≦19 5≦γ≦36 27≦δ≦90 α+β+γ+δ=100) ここで、α、β、γ、δは記録膜中に含まれる各元素の
平均組成を表す。これらの値は、例えばオ−ジェ電子分
光法、X線光電子分光法、2次イオン質量分析、ラザフ
ォ−ド後方散乱分析等で測定される量である。
【0007】また、製膜過程中で自然に混入するO、
N、Cなどの微量成分が膜中に存在しても記録材として
の性能に影響はない。
【0008】Agが2at%より少なくなると本発明の機
能をはたせなくなり、18%より多くなると保存性が悪化
する。Inが3%より少なくなると感度が悪化し、19%
より多くなると安定性が悪くなる。Sが 5%より少なく
なるとC/Nが出なくなり、36%より多くなると耐環境
性が劣化する。Sbが27%より少なくなると感度、消去
比が劣化し、90%より多くなるとC/Nが出なくなる。
【0009】以下本発明を添付図面に基づき説明する。
図1は、本発明の構成例を示すものである。基板(1)上
に、耐熱性保護層(2)、記録層(3)、耐熱性保護層(4)、
反射層(5)が設けられている。耐熱性保護層は必ずしも
記録層の両側に設ける必要はなく、耐熱性保護層(2)の
み、あるいは耐熱性保護層(4)のみの構造でもよい。基
板がポリカーボネート樹脂のように耐熱性が低い材料の
場合には耐熱性保護層(2)を設けることが望ましい。
【0010】本発明の記録層は各種気相成長法、例えば
真空蒸着法、スパッタリング法、プラズマCVD法、光
CVD法、イオンプレーティング法、電子ビーム蒸着法
等によって形成できる。気相成長法以外にゾルゲル法の
ような湿式プロセスも適用可能である。記録層の膜厚と
しては、200〜10000Å、好適には500〜3000Åとするの
がよい。200Åより薄いと光吸収能が著しく低下し、記
録層としての役割を果たさなくなる。また10000Åより
厚いと高速で均一な相変化が起こりにくくなる。
【0011】基板の材料は通常ガラス、セラミクス、あ
るいは樹脂であり、樹脂基板が成形性、コスト等の点で
好適である。樹脂の代表例としては、ポリカーボネート
樹脂、アクリル樹脂、エポキシ樹脂、ポリスチレン樹
脂、アクリロニトリル−スチレン共重合体樹脂、ポリエ
チレン樹脂、ポリプロピレン樹脂、シリコン系樹脂、フ
ッ素系樹脂、ABS樹脂、ウレタン樹脂等があげられる
が、加工性、光学特性等の点でポリカーボネート樹脂、
アクリル系樹脂が好ましい。又、基板の形状としてはデ
ィスク状、カード状あるいはシート状であってもよい。
耐熱性保護層の材料としては、SiO、SiO2、Zn
O、SnO2、Al23、TiO2、In23、MgO、
ZrO2等の金属酸化物、Si34、AlN、TiN、
BN、ZrNなどの窒化物、ZnS、In23、TaS
4等の硫化物、SiC、TaC、B4C、WC、TiC、
ZrCなどの炭化物やダイヤモンド状カーボンあるいは
それらの混合物があげられる。これらの材料は単体で保
護層とすることもできるが、お互いの混合物としてもよ
い。又、必要に応じて不純物を含んでいてもよい。
【0012】但し、耐熱保護層の融点は記録層の融点よ
りも高いことが必要である。このような耐熱性保護層は
各種気相成長法、例えば、真空蒸着法、スパッタリング
法、プラズマCVD法、光CVD法、イオンプレーティ
ング法、電子ビーム蒸着法等によって形成できる。耐熱
性保護層の膜厚としては200〜5000Å、好適には 500〜3
000Åとするのがよい。 200Åより薄くなると耐熱性保
護層としての機能を果たさなくなり、逆に5000Åよりも
厚くなると、感度の低下をきたしたり、界面剥離を生じ
やすくなる。また必要に応じて保護層を多層化すること
もできる。
【0013】反射層としてはAl、Auなどの金属材料、ま
たはそれらの合金などを用いることができるが、必ずし
も必要ではない。このような反射層は各種気相成長法、
例えば真空蒸着法、スパッタリング法、プラズマCVD
法、光CVD法、イオンプレーティング法、電子ビーム
蒸着法等によって形成できる。
【0014】記録、再生及び消去に用いる電磁波として
はレーザー光、電子線、X線、紫外線、可視光線、赤外
線、マイクロ波等、種々のものが採用可能であるが、ド
ライブに取付ける際、小型でコンパクトな半導体レーザ
ーが最適である。
【0015】
【実施例】以下、実施例によって本発明を具体的に説明
する。ただし、この実施例は本発明をなんら制限するも
のではない。
【0016】実施例1 ピッチ1.6μm、深さ700Åの溝付き、厚さ1.2mm、直径86
mmφのポリカーボネートディスク基板上にrfスパッタ
リング法により耐熱保護層、記録層、耐熱保護層、反射
層を順次積層し、評価用光ディスクを作製した。基板上
に設ける記録材料として、Ag6In816Sb70を用
い、膜厚は1000Åとした。膜中に含まれる元素の組成比
はオ−ジェ電子分光方法を用いて求めた。反射層はAlを
用い、膜厚500Åとした。耐熱保護層はSi3N4を用い、膜
厚は基板側2000Å、反射層側1000Åとした。
【0017】光ディスクの評価は830nmの半導体レーザ
ー光をNA=0.5のレンズを通して媒体面で1μmφのスポ
ット径にしぼり込み基板側から照射することにより行っ
た。
【0018】製膜後の記録膜は非晶質である。測定に際
し最初に媒体面で11mWのDC光でディスク全面を十分に
結晶化させ、それを初期(未記録)状態とした。この時
のディスクの線速度は7m/secとした。
【0019】記録条件は、線速度7m/secにおいては周波
数4MHzとした。この条件のもとではマ−ク長は0.88μm
で一定である。記録レ−ザ−パワ−(Pw)は4mWから19mW
まで変化させた。消去レ−ザ−パワ−(Pe)は初期化に要
するパワ−と同じく11mWとした。読み取りパワー(Pr)は
1mWとした。
【0020】図2に初期化後のディスクに記録したマ−
クのC/N(キャリア対ノイズ比)値及びDC光による
消去後の消去比と、記録レーザーパワー(Pw)との関係を
示す。図中、●は記録時のC/N値を示し、矢印の長さ
はDC光消去により消去されたC/N値を示す。この図
からわかるようにAg6In816Sb70を用いたディス
クでは非常に高い消去比が得られ、C/Nを100%消去
できる記録パワ−領域がある。
【0021】実施例2 記録層としてAg15In1836Sb31を用いたディスク
を作製した。ディスク層構成、記録条件は実施例1と同
様である。製膜後の記録膜はやはり非晶質である。初期
化に要したパワ−は13mWである。図3に初期化後のディ
スクに記録したマ−クのC/N(キャリア対ノイズ比)
値及びDC光による消去後の消去比と、記録レーザーパ
ワー(Pw)との関係を示す。この図からわかるように、A
15In1836Sb31を記録層として用いたディスクも
記録されたC/Nの100%消去が可能である。
【0022】比較例 比較例として、記録層としてAg20In2142Sb17
用いたディスクを作製した。ディスク層構成、記録条件
は実施例1、2と同様である。製膜後の記録膜はやはり
非晶質である。測定は線速度7m/secで行なった。初期化
に要したDC光パワ−はどちらの線速度においても13mW
であった。図4に初期化後のディスクに記録したマ−ク
のC/N(キャリア対ノイズ比)値及びDC光による消
去後の消去比と、記録レーザーパワー(Pw)との関係を示
す。この図からわかるように、Ag20In2142Sb17
記録層を用いたディスクでは、実施例1、2のような10
0%消去は非常に困難であり、記録感度も劣っている。
【0023】
【発明の効果】本発明によれば、書換えが可能である情
報記録媒体において消去率の飛躍的向上(100%消去)
が達成される。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明を適用する情報記録媒体の層構成の説明
図である。
【図2】実施例1の消去比とレ−ザ−パワ−との関係を
示すグラフである。
【図3】実施例2の消去比とレ−ザ−パワ−との関係を
示すグラフである。
【図4】比較例の消去比とレ−ザ−パワ−との関係を示
すグラフである。
【符号の説明】
1 基板 2 耐熱性保護層 3 記録層 4 耐熱性保護層 5 反射層
フロントページの続き (72)発明者 影山 喜之 東京都大田区中馬込1丁目3番6号 株 式会社リコ−内 (56)参考文献 特開 昭62−181189(JP,A) 特開 昭63−261552(JP,A) 特開 平3−197173(JP,A) (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) B41M 5/26

Claims (1)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 基板上に設けられた記録層中に、主成分
    として下記一般式で表される物質を含有することを特徴
    とする情報記録媒体。 AgαInβSγSbδ (ただし、at%で 2≦α≦18 3≦β≦19 5≦γ≦36 27≦δ≦90 α+β+γ+δ=100)
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